工程材料科學

　　本書的作者都是目前在各大學任教的老師，我們依個人的專長，分別負責相關章節的撰寫，因此可以對材料科學基本的理論與應用作最適當的詮釋，適合大大二同學作為材料入門的教科書，而對工程材料有興趣的在職工程師們也可以作為自修參考之用。本書的內容與一般材料科學概論最大的不同與特色，是本書的規劃與撰寫係針對台灣的讀者之需求，尤其與台灣近年來高科技產業發展與材料人才的專長需要相呼應，對電子、光電及奈米科技發展所需的材料知識都有深入淺出的介紹。本書內容涵蓋的範圍很廣，從最基本的材料中原子鍵結與晶體構造與缺陷談起，逐步擴展到相圖，相變化現象的介紹，再談到材料的變形與破壞、材料的強化、加工與應用，目的在為讀者打下材料科學深厚的基礎。而在工程材料上，對鋼鐵材料的冶煉，輕金屬的加工製造、陶瓷與高分子材料之特性，都作了詳細的介紹，尤其對熱門的光電、電子、奈米科技等更加入了作者的研究心得與工作經驗。材料科學目前全世界都很熱門，台灣材料人才更是不足，我們希望本書對培養高科技材料人才有所助益，對產業技術的升級，貢獻綿薄之力。

本書特色

　　1 . 本書的規劃與撰寫係針對台灣的讀者之需求，尤其與台灣近年來高科技產業發展與材料人才的專長需要相呼應，對金屬、陶瓷、高分子、電子、光電及奈米科技發展所需的材料知識都有深入淺出的介紹。

　　2 . 本書內容涵蓋的範圍很廣，從最基本的材料中原子鍵結與晶體構造與缺陷談起，逐步擴展到相圖、相變化現象的介紹，再談到材料的變形與破壞、材料的強化、加工與應用，目的在為讀者打下材料科學深厚的基礎。

　　3 . 工程材料上，對鋼鐵材料的冶煉，輕金屬的加工製造、陶瓷與高分子材料之特性，都作了詳細的介紹，尤其對熱門的電子、光電、奈米科技等更加入了作者的研究心得與工作經驗。

　　4 . 本書對材料科學基本的理論與應用作了最適當的詮釋，適合大學、科大材料、化工、機械、電機相關科系學生作為入門的教科書，而對工程材料有興趣的在職工程師們也可以作為自修參考之用。

第1章  導論
1.1  簡介
1.2　材料科學與工程
1.3　材料的分類
習題

第2章  原子鍵結與晶體構造
2.1　原子結構與鍵結
2.2　鍵結(bonding)
2.3　結晶構造(crystal structure)
2.4　結晶系統(crystal system)
2.5　液晶(liquid crystal)
2.6　碳結構
2.7　單晶與複晶
2.8　晶格系統與晶格常數之決定方法
習題

第3章  結晶缺陷及固體中的缺陷
3.1　點缺陷(point defects)
3.2　擴散(diffusion)原理
3.3　線缺陷(line defects)
3.4　界面缺陷(Interfacial defects)
3.5　體缺陷(volume defects)
習題

第4章  相圖(phase diagram)
4.1　相平衡(phase equilibria)
4.2　平衡相圖(equilibrium phase diagram)
4.3　一元系統之相圖
4.4　二元系統之相圖
4.5　相圖的解說(interpretation of phase diagram)
4.6　共晶型平衡圖 
4.7　偏晶型平衡圖 
4.8　共析相變平衡圖
4.9　含有中間化合物的相圖
4.10 不平衡的冷卻過程
習題

第5章  相變態
5.1　相變態之分類
5.2　成核(nucleation)
5.3　不改變組成之相變態
5.4　組成發生改變之相變態(伴隨擴散的相變態)
5.5　離相解離(spinodal decomposition)
5.6　相變態之影響因素
習題

第6章  變形
6.1　金屬之彈性變形
6.2　金屬之塑性加工
6.3　塑性變形
6.4　塑性變形之方式：滑動與雙晶
6.5　多晶體的塑性變形
6.6　合金的塑性變形
習題

第7章  破壞(fracture)
7.1　金屬的破壞類型
7.2　延性破壞(ductile fracture )
7.3　脆性破壞
7.4　斷口形態學(fractography)
7.5　破壞韌性
7.6　疲勞(fatigue) 
7.7　潛變(creep)
習題

第8章  強化及韌化
8.1　固溶強化(solid-solution strengthening)
8.2　應變硬化(strain hardening)
8.3　塑性變形對組織的影響
8.4　加工後之退火、回復、再結晶、晶粒成長及機械性質
習題

第9章  熱處理
9.1　析出硬化
9.2　熱處理(heat treatment)之定義及其重要性
9.3　退火 
9.4　正常化(normalizing)
9.5　鋼之淬火(quenching)
9.6　硬化能(hardenability)
9.7　鋼之回火(tempering)
習題

第10章  鐵系合金
10.1　鐵與鋼之製造 
10.2　純鐵之組織及相變化
10.3　鋼之相變化
10.4　碳鋼
10.5　合金鋼
10.6　鑄鐵
習題

第11章  非鐵金屬及合金
11.1　銅及銅合金
11.2  鋁及鋁合金
11.3　鎂及鎂合金
11.4　鈦及鈦合金
習題

第12章  陶瓷材料之結構與成型
12.1　緒論
12.2　陶瓷結構
12.3　矽酸鹽(silicate)結構
12.4　陶瓷製程
12.5　玻璃(glass)及其形成條件
12.6　玻璃陶瓷
習題

第13章  陶瓷材料之特性
13.1　陶瓷之機械性能
13.2　介電性質
13.3　介電材料用途及製造方法
13.4　壓電效應
13.5　陶瓷的導電特性
13.6　陶瓷高溫超導體
習題

第14章  複合材料
14.1　緒論
14.2　複合材料的分類
14.3　強化材(reinforced materials)
14.4　基材(matrix) 
14.5　基材與強化材的界面(interface)
14.6　複合材料的強度基本性質
14.7　纖維強化塑膠複合材料的加工
14.8　複合材料的應用與展望
習題

第15章  高分子材料 
15.1　高分子材料的定義與分類
15.2　高分子之聚合反應
15.3　高分子晶體
15.4　高分子材料之製程
15.5　高分子材料的應用與展望
習題

第16章  材料的電性質
16.1　電的傳導(electrical conduction)
16.2　固體的能帶理論(band theory in solids)
16.3　金屬的能帶結構
16.4　金屬的導電特性
16.5　其他之導電特性
16.6　絕緣體
16.7　半導體
16.8　離子材料的導電特性
習題

第17章  磁性材料
17.1　緒論
17.2　磁性起源及種類
17.3　磁阻
17.4　材料的磁性能 
習題

第18章  材料的光學性質
18.1　光的基礎
18.2　光與物質作用的理論基礎
18.3　各種光與物質之作用
習題

第19章  材料的光電特性
19.1　光電導性(photoconduction)
19.2　太陽能電池
19.3　雷射和光纖通訊
19.4　發光與顯示

第20章  奈米科技概論
20.1　緒論
20.2　奈米科技發展沿革
20.3　奈米材料之基礎物理化學性質
20.4　奈米材料及製程
20.5　一維奈米材料及其製程
20.6　奈米結構化鍍層及其製程
20.7　奈米結構化塊材及其製程
20.8　奈米多孔質材料及其製程
20.9　奈米製造技術 
習題